Das Geheimnis der Planetenentstehung vom Tatooine-Typ

Tatooine ist der wüstenähnliche Heimatplanet von Luke Skywalker in den Star Wars-Filmen. Bekanntermaßen umkreist es ein Doppelsternsystem, sodass jeden Morgen zwei Sonnen über dem Horizont aufgehen.



Tatooine ist ein fiktives Werk. Aber in den letzten Jahren haben Astronomen eine Reihe echter Tatooine-ähnlicher Exoplaneten gefunden, die Doppelsternsysteme umkreisen – zum Beispiel Kepler 16b, 34b und 35b

Aber wie Sijme-Jan Paardekooper von der University of Cambridge, UK, und einige Freunde betonen: Die Existenz von Planeten in diesen Systemen steht der Theorie der Planetenentstehung im Wege.





Und das wirft ein interessantes Problem auf: Wie sind diese Planeten entstanden?

Heute geben Paardekooper und Co. eine Antwort. Diese Jungs simulieren die Planetenentstehung in einem Doppelsternsystem in der Entfernung, die diese Planeten umkreisen – für 16b sind das nur 0,7 AE, ungefähr die gleiche Entfernung wie die Venus von der Sonne.

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Frühere Studien haben gezeigt, dass die sich ändernden Gravitationskräfte in einem Doppelsternsystem jede Gas- und Staubwolke aufwirbeln und eine hohe Auftreffgeschwindigkeit zwischen Gesteinen gewährleisten. Das würde es ihnen erschweren, sich zu aggregieren und zusammenzuhalten.



Einige Astrophysiker haben jedoch vorgeschlagen, dass der Gaswiderstand – die natürliche Viskosität von Gaswolken – diesen Effekt dämpfen könnte, sodass sich tatsächlich Tatooine-ähnliche Planeten bilden können.

Paardekooper und Co. haben diese Theorie mit Nachdruck auf den Punkt gebracht. Sie sagen, ihre Simulationen zeigen zahlreiche Störungen, die der Gaswiderstand nicht verhindern kann. Dies macht die aktuelle Position der Planeten Kepler 16b, 34b und 35b sehr feindlich für planetesimale Akkretion, sagen sie.

Stattdessen sind Tatooine-ähnliche Planeten am wahrscheinlichsten viel weiter von ihren Sonnen entfernt, wo die Gravitationsbedingungen viel ruhiger sind. Diese Planeten müssen dann über viele Millionen Jahre an ihre aktuelle Position gewandert sein, wahrscheinlich aufgrund der Dynamik von Gaswolken, von denen bekannt ist, dass sie Druckgradienten erzeugen, die Planeten nach innen drücken.

Paardekooper und Co machen jedoch eine interessante Vorhersage. Sie sagen, dass diese Planeten unabhängig vom Migrationsmechanismus in der gleichen Entfernung liegen wie das, was der innere Rand ihrer ursprünglichen Gaswolken gewesen sein muss. Sie sind ihren Sonnen also ungefähr so ​​nah, wie es mit diesem Mechanismus theoretisch möglich ist.



Die Schlussfolgerung ist, dass wir Exoplaneten in der Nähe von Doppelsternen wahrscheinlich nicht näher finden werden.

Interessanterweise entspricht diese Entfernung ungefähr der bewohnbaren Zone, zumindest für 16b. Dies liegt am äußeren Rand der Zone und gilt als Gasriese mit einer Oberflächentemperatur von etwa -70 Grad C. Das bedeutet, dass seine Exomonen, falls vorhanden, interessant sein könnten.

Und wenn Tatooine-ähnliche Planetensterne dazu neigen, sich in dieser Entfernung anzusammeln, ist die Möglichkeit, dass außerirdische Lebensformen Zwillingssonnen auf ihrem Heimatplaneten aufgehen sehen, vielleicht doch nicht so unwahrscheinlich.

Ref: arxiv.org/abs/1206.3484 : Wie man Tatooine nicht baut: Die Schwierigkeit der in-situ-Bildung der umlaufenden Planeten Kepler 16b, Kepler 34b und Kepler 35b

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